數(shù)字圖像中基本幾何形狀檢測算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、圖像理解(圖像分析)中，物體的形狀是比較高級的信息。直線、圓和橢圓作為自然界和人造物體中常見的幾何形狀，在數(shù)字圖像中對它們進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測有著重要的意義。它們是其他更復(fù)雜的幾何形狀的有效組成部分，也是后續(xù)更高級的計算機(jī)視覺處理的基礎(chǔ)。在工程圖紙矢量化，機(jī)器人視覺，圖像分割，人臉檢測，計算機(jī)輔助設(shè)計，物體定位，非接觸式檢測等方面有著廣泛地應(yīng)用。 本文主要研究了數(shù)字圖像中，直線、圓和橢圓這三類基本幾何形狀的檢測算法，并將研究成果運(yùn)用于

2、實(shí)際的顯微圖像自動繪圖與輔助繪圖系統(tǒng)。完成的研究和創(chuàng)新工作主要包括以下內(nèi)容： (1)介紹了圖像理解的基本策略，并綜述了國內(nèi)外檢測算法的發(fā)展?fàn)顩r。較為詳細(xì)地介紹了Hough變換的原理，分析和總結(jié)了一些數(shù)字圖像中直線、圓和橢圓的檢測方法。 (2)提出了數(shù)字圖像中，直線、圓和橢圓等幾何形狀檢測時邊緣檢測算子的要求。通過實(shí)驗(yàn)，完成對ADM、Canny、Sobel-Zemike、SUSAN這四種邊緣檢測算子的評價，挑選出符合系統(tǒng)要

3、求的檢測算子ADM。 (3)提出一種改進(jìn)的基于最小二乘法的隨機(jī)橢圓檢測算法，完成與原算法和常用的幾種檢測算法的比較。與原算法的比較實(shí)驗(yàn)表明該改進(jìn)是有效的，改進(jìn)之后算法在檢測的速度、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確率上都有很大的提高，同時保留了原算法抗噪聲的能力，改善了算法對參數(shù)的依賴性；與常用的一些算法比較實(shí)驗(yàn)表明，本改進(jìn)算法準(zhǔn)確性高，適用范圍廣。 (4)初步完成了一種使用圖像數(shù)據(jù)控制策略(Bottom Up)，基于邊界跟蹤和曲線分割的，數(shù)